呼吸性聚胺甲酸酯類、摻合物及物品 BREATHABLE POLYURETHANES, BLENDS, AND ARTICLES

专利汇可以提供呼吸性聚胺甲酸酯類、摻合物及物品 BREATHABLE POLYURETHANES, BLENDS, AND ARTICLES专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一種具有直立式 水 蒸氣透過率為多於約500g／m2／24hrs之透氣性聚胺 甲酸 酯類，其係包含：(a)聚(環 氧 烷類)側鏈單元，其含量為聚胺甲酸酯之約12至約80重量％，其中(i)在該聚(環氧烷類)側鏈單元中的環氧烷類基團具有2至10個 碳 原子 ，且為未經取代，經取代、或包括未經取代和經取代兩者，(ii)至少約50重量％之該環氧烷類基團是環氧乙烷，且(iii)該側鏈之該數量為：(i)當該側鏈單元的分子量為約600克／莫 耳 以下時，其至少為約30重量％，(ii)當該側鏈單元的分子量為從約600至約1,000克／莫耳時，其至少為約15重量％，且(iii)當該側鏈單元的分子量為約1,000克／莫耳以上時，其至少為約12重量％；及(b)聚(環氧乙烷)主鏈單元，其含量為該聚胺甲酸酯之約25重量％以下。
使用此等聚胺甲酸酯類之用於織物及其他物品和應用的塗層和 薄膜 是具有特優的透氣性，亦即高水蒸氣透過率(MVTR)。 A breathable polyurethane having an upright moisture vapor transmission rate (MVTR) of more than about 500 gms/m 2 /24 hr comprises:(a) poly (alkylene oxide) side－chain units in an amount comprising about 12 wt.% to about 80 wt.% of said polyurethane, wherein (i) alkylene oxide groups in said poly (alkylene oxide) side－chain units have from 2 to 10 carbon atoms and are unsubstituted, substituted, or both unsubstituted and substituted, (ii) at least about 50 wt.% of said alkylene oxide groups are ethylene oxide, and (iii) said amount of said side－chain units is (i) at least about 30 wt.% when the molecular weight of said side－chain units is less than about 600 grams/mole, (ii) at least about 15 wt.% when the molecular weight of said side－chain units is from about 600 to about 1,000 grams/mole, and at least about 12 wt.% when the molecular weight of said side－chain units is more than about 1,000 grams/mole, and (b) poly (ethylene oxide) main－chain units in an amount comprising less than about 25 wt.% of said polyurethane.
Coatings and films for textiles and other articles and applications using such polyurethanes have excellent breathability, i.e., high moisture vapor transmission rates (MVTR). 【創作特點】 發明摘述
一種透氣性聚胺甲酸酯類，包含：(a)聚(環氧烷類)側鏈單元，其含量為聚胺甲酸酯之約12至約80重量%，其中(i)在該聚(環氧烷類)側鏈單元中的環氧烷類基團具有2至10個碳原子，且為未經取代、經取代、或包括未經取代和經取代兩者，(iii)至少約50重量%之該環氧烷類基團是環氧乙烷，且(iii)側鏈之數量為：當側鏈單元的分子量為約600克/莫耳以下時，其至少為約30重量%，當側鏈單元的分子量為從約600至約1,000克/莫耳時，其至少約15重量%，且當側鏈單元的分子量為約1,000克/莫耳以上時，其至少約12重量%；及(b)聚(環氧乙烷)主鏈單元，其含量為聚胺甲酸酯之約25重量%以下。
一種較佳的用於製造此等透氣性聚胺甲酸酯類的方法，其包含：(A)將下列諸成分進行反應以形成異氰酸酯終端之預聚物：(1)至少一種聚異氰酸酯，其係具有平均為兩個或更多異氰酸酯基團；(2)至少一種活性含氫化合物，其係包含：(a)聚(環氧烷類)側鏈單元，其數量為該聚胺甲酸酯的約12至約80重量%，其中(i)在該聚(環氧烷類)側鏈單元之環氧烷類具有從2至10個碳原子，且為未經取代、經取代、或未經取代和經取代兩者，(ii)至少約50重量%之該環氧烷類基團是環氧乙烷，且(iii)該側鏈之該數量為：當該側鏈單元的分子量為約600克/莫耳以下時，其至少為約30重量%，當側鏈單元的分子量為從約600至約1,000克/莫耳時，其至少為約15重量%，且當側鏈單元的分子量為約1,000克/莫耳以上時，其至少為約12重量%；及(b)聚(環氧乙烷)主鏈單元，其含量為聚安甲酸酯之約25重量%以下；(3)較佳為至少一種不含聚(環氧烷類)側鏈單元的其他活性含氫化合物；及(4)視需要之至少一種具有至少一交聯性官能基的化合物，以形成異氰酸酯終端之預聚物；(B)將該預聚物分散於水中，且該預聚物藉由與水、無機或有機多元胺類(具有平均2個或更多第一級和/或第二級胺基團)、多元醇類、尿素、或其組合物至少其中之一反應以加以鏈段延長；及(C)然後將步驟(B)之經鏈段延長的分散液進一步加工，以形成一種具有直立式水蒸氣透過率(MVTR)約500 g/m 2 /24 hrs以上的組成物或物品。
使用此等分散液所製得塗料及其他物品是具有特優透氣性，亦即高水蒸氣透過率(MVTR)，且可製得並無揮發性有機化合物(例如溶劑、中和用胺類、或兩者)。
發明之詳細說明
本發明是關於以較佳的方法所製得之透氣性聚胺甲酸酯類，其包含：(A)將下列諸成分進行反應以形成異氰酸酯終端之預聚物：(1)至少一種聚異氰酸酯，其係具有平均為兩個或更多異氰酸酯基團；(2)至少一種活性含氫化合物，其包含：(a)聚(環氧烷類)側鏈單元，其數量為該聚胺甲酸酯的約12至約80重量%，其中該(i)在該聚(環氧烷類)側鏈單元之環氧烷類具有從2至10個碳個子，且為未經取代、經取代、或未經取代和經取代兩者，(ii)至少約50重量%之該環氧烷類基團是氧化乙烷，且(iii)該側鏈之該數量：當該側鏈單元的分子量為約600克/莫耳以下時，其至少為約30重量%，當側鏈單元的分子量為從約600至約1,000克/莫耳時，其至少為約15重量%，且當側鏈單元的分子量為約1,000克/莫耳以上時，其至少為約12重量%；及(b)聚(環氧乙烷)主鏈單元，其含量為聚胺甲酸酯之約25重量%以下；(3)較佳為至少為一種不含聚(環氧烷類)側鏈單元的其他活性含氫化合物；及(4)視需要之至少一種具有至少一交聯性官能基的化合物，以形成異氰酸酯終端之預聚物；(B)將該預聚物分散於水中，且該預聚物藉由與水、無機或有機多元胺類(具有平均約2個或更多第一級和/或第二級胺基團)、多元醇類、尿素、或其組合物之至少其中之一反應以進行鏈段延長；及(C)然後將步驟(B)之經鏈段延長的分散液進一步加工，以形成一種具有直立式水蒸氣透過率(MVTR)為約500 g/m 2 /24 hrs以上的組成物或物品。
視需要之至少一種塑化劑是在預聚物形成期間的任何時間，在預聚物分散於水中之前加以引介到反應混合物中。其也可添加到最終分散液中。典型的製法是在大體上不含且較佳為完全不含有機溶劑或稀釋劑(除了塑化劑以外)下進行。
在繼續研討較佳的製法之前，應該注意到其他製法也可用於製造本發明透氣性聚胺甲酸酯類，包括(但是並不受限於下列製法)：1.預聚物是藉由剪 力 使用乳化劑(外部乳化劑例如界面活性劑，或內部乳化劑具有陰離子性和/或陽離子性基團作為聚胺甲酸酯主鏈的一部份或側基，和/或作為聚胺甲酸酯主鏈的端基)加以分散。
2.丙 酮 製法：預聚物是在含有或不含非反應性且易蒸餾的丙酮、甲基乙基酮(MEK)、和/或其他極性溶劑中所形成。預聚物是進一步在該溶劑中視需要加以稀釋，且以活性含氫化合物加以鏈段延長。將水添加到經鏈段延長的聚胺甲酸酯中，並將溶劑蒸餾出。在此製法的變化是在其分散於水中後之鏈段延長預聚物。
3.熔融分散製法：形成異氰酸酯終端的預聚物，然後與過量 氨 或尿素反應以形成具有終端尿素或縮二脲基團的低分子量低聚物。將此低聚物分散於水中，且藉由縮二脲與甲 醛 的羥甲基化加以鏈段延長。
4.甲酮連氮和酮亞胺製法：聯胺類或二胺類與酮類反應以形成甲酮連氮或酮亞胺。將此等添加到預聚物中，且維持異氰酸酯惰性。當將預聚物分散於水中時，甲酮連氮或酮亞胺會釋放出，且隨著進行分散時會發生鏈段延長作用。
5.連續式聚合方法：形成異氰酸酯終端之預聚物。將此預聚物經由高剪力混合頭 泵 送且分散於水中，然後該混合頭加以鏈段延長，或在該混合頭同時發生分散和鏈段延長。此是藉由包含預聚物(或經中和化的預聚物)、視需要的中和劑、水及視需要的鏈段延長劑和界面活性劑所組成之多股料流來完成。
6.逆向進料製法：將水和視需要的中和劑和/或延長劑胺(類)在攪拌下進料到預聚物中。預聚物可在添加入水和/或二胺鏈段延長劑之前加以中和化。
7.溶液聚合反應。
8.整體聚合反應，包括但是並不受限於擠製製法。
本發明透氣性組成物基於方便起見是指聚胺酸酯類，因為彼等含有胺基甲酸酯基團。若活性含氫化合物是多元醇類和多胺類時，彼等可更精確地敘述為聚(胺基甲酸酯/尿素)。熟諳此項技藝者是完全了解到「聚胺甲酸酯類」是一般性的術語用於揭述藉由異氰酸酯與至少一種含羥基化合物、含胺化合物、或其混合物進行反應所獲得的 聚合物 。熟諳此項技藝者也可完全了解到聚胺甲酸酯類除了胺基甲酸酯和尿素鍵聯以外，也包括脲基甲酯、縮二脲、碳化二亞胺、噁唑烷基、異氰尿酸酯、氮氧甲基二酮及其他鍵聯。
關於使用於此的術語「重量%」是意謂每100重量份之聚合物的單體重量份之數目(以固體重量為基準)，或每100重量份之特定組成物的配料重量份。關於使用於此的術語「分子量」是意謂數量平均分子量。
聚異氰酸酯類
適用的聚異氰酸酯類是具有平均兩個或更多異氰酸酯基團，較佳為平均2或4個異氰酸酯基團，且包括脂肪族、環脂肪族、芳脂肪族和芳香族聚異氰酸酯類，可單獨使用或呈兩種或多種之混合物來使用。更佳的是二異氰酸酯類。
適用的脂肪族聚異氰酸酯類之特定實例包括：具有從5至20個碳原子的α,ω－伸烷基二異氰酸酯類，例如六亞甲基－1,6－二異氰酸酯、1,12－十二烷二異氰酸酯、2,2,4－三甲基－六亞甲基二異氰酸酯、2,4,4－三甲基－六亞甲基二異氰酸酯、2－甲基－1,5－五亞甲基二異氰酸酯、及其類似物。具有5個以下碳原子的聚異氰酸酯是可使用，但是因為彼等之高揮發性和毒性，其並不是較佳的。較佳的脂肪族聚異氰酸酯類包括：六亞甲基－1,6－二異氰酸酯、2,2,4－三甲基－六亞甲基二異氰酸酯和2,4,4－三甲基－六亞甲基二異氰酸酯。
適用的環脂肪族聚異氰酸酯類包括：間－四甲基亞二 甲苯 基二異氰酸酯、對－四甲基亞二甲苯基二異氰酸酯、1,4－亞二甲苯基二異氰酸酯、1,3－亞二甲苯基二異氰酸酯、及其類似物。較佳的芳脂肪族聚異氰酸酯是四甲基亞二甲苯基二異氰酸酯。
適用的芳香族聚異氰酸酯類之實例包括：4,4’－二苯基亞甲基二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、彼等之異構物、 萘 二異氰酸酯、及其類似物。較佳的芳香族聚異氰酸酯是甲苯二異氰酸酯。
活性含氫化合物
術語「活性含氫化合物」是指一種活性氫之來源的化合物，且可經由下列反應與異氰酸酯基團進行反應：－NCO＋H－X→－NH－C(＝O)－X。適用的活性含氫化合物包括但是並不受限於多元醇類、多硫醇類和多胺類。
關於使用於此的術語「環氧烷類」是包括具有2至10個碳原子之環氧烷類及經取代的環氧烷類。使用於本發明的活性含氫化合物具有足夠數量的聚(環氧烷類)側鏈以在最終聚胺甲酸酯中包含約12至約80重量%，較佳為15至60重量%，且更佳為約20至約50重量%之聚(環氧烷類)單元(以固體重量為基準)。至少約50重量%，較佳為至少70重量%，且更佳為至少約90重量%之聚(環氧烷類)側鏈單元是包含聚(環氧乙烷)，且其餘的聚(環氧烷類)側鏈單元可包含具有從約3至約10個碳原子的環氧烷類和經取代之環氧烷類單元，例如環氧丙烷、四氫呋喃、環氧 丁烷 、環氧氯丙烷、環氧溴丙烷、烯丙基縮水甘油基醚、氧化苯乙烯等、及其混合物。術語「最終聚胺甲酸酯」意謂在形成預聚物後，接著藉由此後將更完全地敘述的鏈段延長所製得的聚胺甲酸酯。
較佳的是在主鏈中此等活性含氫化合物提供少於約25重量%，更佳為少於約15重量%，且最佳為少於約5重量%的聚(環氧乙烷)單元(以最終聚胺甲酸酯的固體重量為基準)，因為此等聚(環氧乙烷)主鏈單元具有會造成在水性聚胺甲酸酯分散液中的聚胺甲酸酯顆粒溶脹的傾向，且也會降低製自聚胺甲酸酯分散液之物品的應用拉伸強度。較佳的側鏈單元之數量為：(i)當側鏈單元的分子量為少於約600克/莫耳時，其為至少約30重量%，(ii)當側鏈單元的分子量為從約600至約1,000克/莫耳時，其至少為約15重量%，且(iii)當側鏈單元的分子量為多於約1,000克/莫耳時，其至少為約12重量%。含有此等聚(環氧烷類)側鏈之活性含氫化合物的混合物是可與不含此等側鏈之活性含氫化合物一起使用。
本發明之聚胺甲酸酯較佳為也已與於其中之至少一種並不具有側鏈的活性含氫化合物反應，且典型的廣泛分子量範圍為從約50至約10,000克/莫耳，較佳為約200至約6,000克/莫耳，且更佳為約300至約3,000克/莫耳。適用的不具有側鏈之活性含氫化合物包括此後所敘述的胺類的多元醇類。
術語「多元醇」是表示任何每分子具有平均約2個或更多羥基團的高分子量產品。可用於本發明之此等多元醇類的實例包括高碳聚合物多元醇類，例如聚酯多元醇類和聚醚多元醇類，及多羥基聚酯醯胺類、含羥基聚碳酸酯類、含羥基 丙烯酸 並聚物、含羥基環氧化物、多羥基聚碳酸酯類、多羥基聚縮醛類、多羥基聚硫基醚類、聚矽氧烷多元醇類、乙氧基化聚矽氧烷多元醇類、聚丁二烯多元醇類和氫化聚丁二烯多元醇類、聚丙烯酸酯多元醇類、鹵化聚酯類和聚醚類等、及其混合物。較佳的是聚酯多元醇類、聚醚多元醇類、聚碳酸酯多元醇類、聚矽氧烷多元醇類、和乙氧基化聚矽氧烷多元醇類。
聚(環氧烷類)側鏈是可藉由熟諳此項技藝者眾所皆知的方法併用入此等多元醇類中。例如，具有聚(環氧烷類)側鏈的活性含氫化合物包括：具有聚(環氧乙烷)側鏈的二醇類，例如該等揭示於美國專利第3,905,929號(其中之全部內容在此併於本文以供參考)。此外，美國專利第5,700,867號(其中全部內容在此併於本文以供參考)在第4欄、第35行至第5欄、第45行中指導併用聚(環氧乙烷)側鏈的方法。較佳的具有聚(環氧乙烷)側鏈的活性含氫化合物是三羥甲基丙烷單乙氧基化甲基醚，例如Tegomer D－3403(可獲自Degussa－ Goldschmidt)。
典型的聚酯多元醇類是藉由有機多 羧酸 類或其酐類與化學計量過量的二醇之反應所製得的酯化產品。適用於反應之多元醇類的實例包括：聚 己二酸 乙二醇酯類、聚對苯二甲酸乙二酯多元醇類、聚己內酯多元醇類、鄰苯二甲酸多元醇類、磺化和膦 酸化 多元醇類等、及其混合物。
用於製造聚酯多元醇類的二醇類包括：伸烷二醇類例如乙二醇、1,2－和1,3－丙二醇類、1,2－、1,3－、1,4－和2,3丁二醇類、己二醇類、新戊二醇、1,6－己二醇、1,8－辛二醇，及其他乙二醇類例如雙酚－A、環己烷二醇、環己烷二甲醇(1,4－雙－羥基甲基環己烷)、2－甲基－1,3－丙二醇、2,2,4－三甲基－1,3－戊二醇、二甘醇、三甘醇、四甘醇、聚乙二醇、雙丙二醇、聚丙二醇、雙丁二醇、聚丁二醇、二聚二醇、羥基化雙酚類、聚醚乙二醇類、鹵化二醇類等、及其混合物。較佳的二醇類包括：乙二醇、二甘醇、丁二醇、己二醇和新戊二醇。
適用於製造聚酯多元醇類的羧酸包括：二羧酸類和三羧酸類及其酐類，例如順丁烯二酸、順丁烯二酸酐、丁二酸、 戊二酸 、戊二酸酐、己二酸、辛二酸、庚二酸、 壬二酸 、癸二酸、氯菌酸、1,2,4－丁烷－三甲酸、苯二甲酸、苯二甲酸之異構物、苯二甲酸酐、 反丁烯二酸 、二聚 脂肪酸 類例如油酸等、及其混合物。用於製造聚酯多元醇類之較佳的多羧酸類包括脂肪族或芳香族二元酸類。
較佳的聚酯多元醇是二醇。較佳的聚酯二醇類包括：聚己二酸丁二醇酯；己二酸和異苯二甲酸己二醇酯聚酯類例如異苯二甲酸己烷己二酸酯聚酯；己二酸己烷二醇新戊二醇酯類，例如Piothane 67－3000 HNA(Panolam Industries)和Piothane 67－1000 HNA；以及己二酸丙二醇順丁烯二酸酐聚酯二醇類，例如Piothane 50－1000 PMA；及反丁烯二酸己二醇新戊二醇酯類，例如Piothane 67－500 HNF。其他較佳的聚酯二醇類包括RucoflexS1015－35、S1040－35和S－1040－110(Bayer Corporation)。
聚醚二醇類可用以全部或部份取代聚酯二醇類。聚醚二醇類是以習知的方法藉由(A)含有反應性氫原子之化合物(例如水或前述用於製備聚酯多元醇類之二醇類)與(B)環氧烷類(例如環氧乙烷、環氧丙烷、環氧丁烷、氧化苯乙烯、四氧呋喃、環氧氯丙烷等、及其混合物)之反應所獲得。較佳的聚醚類包括：聚丙二醇、聚四氫呋喃及聚乙二醇與聚丙二醇的共聚物。
聚碳酸酯類包括該等從(A)二醇類(例如1,3－丙二醇、1,4－丁二醇、1,6－己二醇、二甘醇、三甘醇、四甘醇等、及其混合物)，與(B)二芳基碳酸酯類(例如碳酸二苯基酯或光氣)之反應所獲得。
聚縮醛類包括可從(A)醛類(例如甲醛及其類似物)與(B)乙二醇類(例如二甘醇、三甘醇、乙氧基化4,4’－二羥基－二苯基二甲基甲烷、1,6－己二醇、及其類似物)之反應所製得的化合物。聚縮醛類也可藉由環狀縮醛類之聚合反應來製得。
前述適用於製造聚酯多元醇類的二醇類也可用作為製備異氰酸酯終端預聚物之額外的反應物。
除了長鏈多元醇以外，長鏈胺也可用以製備異氰酸酯終端預聚物。適用的長鏈胺類包括聚酯醯胺類和聚醯胺類，例如從(A)多元飽和與不飽和羧酸類及其酐類，與(B)多價飽和或不飽和胺基醇類、二胺類、多胺類等、及其混合物之反應所獲得主要為線型的縮聚物。
適當的二胺類和多胺類包括：1,2－二胺基乙烷、1,6－二胺基己烷、2－甲基－1,5－戊烷二胺、2,2,4－三甲基－1,6－己烷二胺、1,12－二胺基十二烷、2－胺基 乙醇 、2－[(2－胺基乙基)胺基]乙醇、哌、2,5－二甲基哌、1－胺基－3－胺基甲基－3,5,5－三甲基環己烷(異佛爾酮二胺或IPDA)、雙－(4－胺基環己基)－甲烷、雙－(4－胺基－3－甲基－環己基)－甲烷、1,4－二胺基環己烷、1,2－丙鄰二胺、聯胺、尿素、胺基酸醯肼類、半卡巴氮基羧酸類之醯類、二－醯類和二－半醯肼類、二伸乙基三胺、三伸乙基四胺、四伸乙基五胺、五伸乙基六胺、N,N,N－參－(2－胺基乙基)胺、N－(2－哌乙基)－伸乙基二胺、N,N’－雙－(2－胺基乙基)－哌、N,N,N’－參(2－胺基乙基)伸乙基二胺、N－[N－(2－胺基乙基)－2－胺基乙基]－N’－(2－胺基乙基)－哌、N－(2－胺基乙基)－N’－(2－哌乙基)－伸乙基二胺、N,N－雙－(2－胺基乙基)－N－(2－哌乙基)胺、N,N－雙－(2－哌乙基)－胺、聚乙烯亞胺類、亞胺基雙丙基胺、胍、蜜胺、N－(2－胺基乙基)－1,3－丙烷二胺、3,3’－二胺基聯苯胺、2,4,6－三胺基嘧啶、聚氧伸丙基胺類、四伸丙基五胺、三伸丙基四胺、N,N－雙－(6－胺基己基)胺、N,N’－雙－(3－胺基丙基)伸乙基二胺和2,4－雙－(4’－胺基苯甲基)－苯胺等、及其混合物。較佳的二胺類包括：1－胺基－3－胺基甲基－3,5,5－三甲基環己烷(異佛爾酮二胺或IPDA)、雙－(4－胺基環己基)－甲烷、雙－(4－胺基－3－甲基－環己基)－甲烷、伸乙基二胺、二伸乙基三胺、三伸乙基四胺、四伸乙基五胺和五伸乙基六胺等、及其混合物。其他適當的二胺類和多胺類包括：JeffamineD－2000和D－4000，其為胺終端之聚丙二醇類，差異僅在分子量，且可獲自Huntsman Chemical Company。
異氰酸酯對活性氫之預聚物比率
在預聚物中之異氰酸酯對活性氫的比率典型為從約1.3/1至約2.5/1，較佳為從約1.5/1至約2.1/1，且更佳為從約1.7/1至約2/1。
具有至少一交聯性官能基的化合物
具有至少一交聯性官能基的化合物包括具有羧基、羰基、胺、羥基和醯基團等、及此等基團的混合物之該等。此視需要之化合物的典型含量對每克之最終聚胺甲酸酯而言，其最高為約1毫當量，較佳為從約0.05至約0.5毫當量，且更佳為從約0.1至約0.3毫當量(以固體重量為基準)。
用於併用入異氰酸酯終端預聚物之較佳的單體是具有通式為(HO)XQ(COOH)Y的羥基－羧酸類，其中Q是具有1至12個碳個子之直鏈或分支型烴基，且x和y是1至3。此等羥基－羧酸類之實例包括檸檬酸、二羥甲基丙酸(DMPA)、二羥甲基丁酸(DMBA)、乙醇酸、乳酸、蘋果酸、二羥基蘋果酸、 酒石酸 、羥基特戊酸等、及其混合物。較佳的是二羥基－羧酸類，且最佳為二羥甲基丙酸(DMPA)。
其他可提供交聯性之適當的化合物包括：硫基乙醇酸、2,6－二羥基 苯甲酸 等、及其混合物。
觸媒
經異氰酸酯終端之預聚物的形成是可在不含觸媒下來獲得。然而在某些實例中較佳為含有觸媒。適當的觸媒實例包括辛酸亞錫、二月桂酸二丁基錫，及第三級胺化合物例如三乙基胺和雙－(二甲基胺基乙基)醚，嗎啉化合物例如β,β’－二嗎啉二乙基醚、羧酸鉍類、羧酸鋅鉍類、氯化鐵(III)、辛酸鉀、 醋酸 鉀和DABCO(二氮環[2.2.2]辛烷，製自Air Products)。較佳的觸媒是一種含有2－乙基己酸和辛酸亞錫，例如FASCAT2003(製自Elf Atochem North America)。觸媒的使用量典型為預聚物反應物總重量之從約5至約200ppm。
預聚物中和化
具有側羧基之預聚物之視需要的中和化將羧基團轉 化成 羧酸鹽陰離子，藉此以具有水分散性強化效應。適當的中和劑包括三級胺類、金屬氫氧化物、氫氧化銨、膦類及其他熟諳此項技藝者眾所皆知的化學試劑。較佳的是第三級胺類和氫氧化銨，例如三乙基胺(TEA)、二甲基乙醇胺(DMEA)、N－甲基嗎啉等、及其混合物。其應該注意到若將第一級或第二級胺類充分地加以阻滯以避免干擾鏈段延長製程時，其可用以取代第三級胺類。
鏈段延長劑
關於適用於本發明的鏈段延長劑是水、無機或有機多元胺、多元醇類、尿素、或其混合物之至少其中之一。適用為鏈段延長劑之有機胺類包括：二伸乙基三胺(DETA)、伸乙基二胺(EDA)、間－二甲苯二胺(MXDA)、胺基乙基乙醇胺(AEEA)、2－甲基戊二胺等、及其混合物。也適用於本發明實務應用的是丙鄰二胺、伸丁基二胺、六亞甲基二胺、環己二胺、苯二胺、甲苯二胺、3,3－二氯聯苯胺、4,4’－亞甲基－雙－(2－氯苯胺)、3,3－二氯－4,4－二胺基二苯基甲烷、磺化第一級和/或第二級胺類等、及其混合物。適當的無機胺類包括：聯胺、經取代之聯胺類、聯胺反應產物等、及其混合物。適當的多元醇類包括：具有從2至12個碳原子，較佳為從2至8個碳原子之該等，例如乙二醇、二甘醇、新戊二醇、丁二醇類、己二醇等、及其混合物。適當的尿素包括：尿素及其衍 生物 等、及其混合物。較佳的是聯胺，且最佳為用作為在水中的溶液。鏈段延長劑的數量典型的範圍為從0.5至0.95當量(以可獲得異氰酸酯為基準)。
聚合物分支
聚合物之若干程度的分支可能會是有利的，但是並不是需要此以維持高拉伸強度且改良其抗塑性變形性(亦即在伸展之後其回復到原來長度或接近原來長度)。此分支度是可在預聚物步驟或鏈段延長步驟來完成。對在鏈段延長步驟進行分支時，其較佳為使用三羥甲基丙烷(TMP)或其他具有平均約2個或更多羥基團的多元醇類。分支型單體的含量最高為聚合物主鏈的約4重量%。
塑化劑
本發明之聚胺甲酸酯是可在塑化劑的存在下來製得。塑化劑是可在預聚物製備或分散時添加入，或在製造聚胺甲酸酯期間或之後的任何時間添加入。此藝眾所皆知的塑化劑是可根據參數例如與特定聚胺甲酸酯的相容性及吾所欲得最終組成物的性質加以選用於本發明，例如在WIPO公開文獻之WO 02/08327 A1(在此併於本文以供參考)所列舉之該等。例如，聚酯型塑化劑是具有與聚酯型聚胺甲酸酯更多相容性的傾向。可使用會與配料之官能性反應的反應性塑化劑。例如環氧基團可存在於反應性塑化劑中，其係分別會與其他化合物(例如胺化和羥基化之化合物)反應。乙烯系不飽和基團可存在於能與具有乙烯系不飽和之化合物反應的反應性塑化劑中。也可選擇塑化劑用以賦予聚胺甲酸酯特定的性質(例如 阻燃性 )，或用以提高在最終用途個人保養用品應用之特定的性質(例如潤濕性、乳化性、調理性和紫外線吸收性)。塑化劑典型的使用量為從約2至約100重量%，較佳為從約5至約50重量%，且更佳為從約5至約30重量%(以聚胺甲酸酯固體重量為基準)。最適的塑化劑數量是根據特定應用加以決定，如熟諳此項技藝者眾所皆知者。
適當的塑化劑包括下列此等酸類和酐類之酯類衍生物：例如己二酸、壬二酸、苯甲酸、檸檬酸、二聚酸類、反丁烯二酸、異丁酸、異苯二甲酸、月桂酸、亞麻油酸、順丁烯二酸、順丁烯二酸酐、蜜蠟酸、肉豆蔻、油酸、棕櫚酸、 磷酸 、苯二甲酸、菎麻油酸、癸二酸、 硬脂酸 、 琥珀酸 、1,2－苯二甲酸等、及其混合物。也適當的是環氧化油類、甘油衍生物、鏈烷烴衍生物、磺酸衍生物等、及其混合物和與前面提及的衍生物。此等塑化劑的特定實例包括：己二酸二乙基己酯、己二酸庚基壬酯、己二酸二異癸酯、己二酸聚酯類(Santicizer系列，售自Solutia)、己二酸二辛酯、壬酸二甲酯、二苯甲酸二乙二醇酯和二苯甲酸二丙二醇酯(例如K－Flex製自Noveon,Inc.)、二苯甲酸聚乙二醇、苯甲酸2,2,4－三甲基－1,3－戊二醇單異丁酯、二異丁酸2,2,4－三甲基－1,3－戊二醇、乙醇酸甲基(或乙基、或丁基)鄰苯二甲醯基乙酯、檸檬酸三乙酯、反丁烯二酸二丁酯、二異丁酸2,2,4－三甲基－1,3－戊二醇酯、月桂酸甲酯、亞麻油酸甲酯、順丁烯二酸二－正－丁酯、三苯六甲酸三辛酯、三苯六甲酸庚基壬酯、三苯六甲酸三異癸酯、三苯六甲酸三異壬酯、肉豆蔻酸異丙酯、油酸丁酯、棕櫚酸甲酯、磷酸三甲苯氧酯、苯二甲酸二甲酯、苯二甲酸二乙酯、苯二甲酸二丁酯、苯二甲酸二異丁酯、苯二甲酸二－2－乙基己酯、苯二甲酸辛基癸酯、苯二甲酸二異癸酯、苯二甲酸庚基壬酯、苯二甲酸雙十一烷酯、苯二甲酸雙十三烷酯、苯二甲酸二環己酯、苯二甲酸二苯酯，苯二甲酸丁基苯甲酯類例如鄰－苯二甲酸之正－丁基苯甲酯、苯二甲酸異癸基苯甲酯、苯二甲酸烷基(C7/C9)苯甲酯、苯二甲酸二甲氧基乙酯、苯二甲酸7－(2,6,6,8－四甲基－4－噁壬基)苯甲酯、癸二酸二－2－乙基己酯、菎麻油酸丁酯、癸二酸二甲酯、硬脂酸甲酯、琥珀酸二乙酯、1,2－苯二甲酸之丁基苯基甲基酯、環氧化亞麻仁油、三乙酸甘油酯、具有40至70%氯之氯鏈烷烴、鄰、對－甲苯磺基醯胺、N－乙基對－甲苯磺醯胺、N－環己基對－甲苯磺醯胺、磺醯胺－甲醛樹脂等、及其混合物。其他熟諳此項技藝者眾所皆知適當的塑化劑包括： 蓖麻油 、 葵花籽油 、 大豆油 、芳香族石油縮聚物、局部氫化之三聯苯類，矽酮塑化劑例如二甲聚矽氧烷共多元醇酯類、二甲聚矽氧烷醇酯類、羧酸矽酮類、蓋爾貝(guerbet)酯類、及其類似物，此等可單獨使用或呈與其他塑化劑的混合物來使用。
二苯甲酸酯是在個人保養用品應用中特別令人感興趣作為更危險成分的代替物。二苯甲酸酯類會增加薄膜的撓曲性且改良固體薄膜的耐濕性。適當的二苯甲酸酯類包括在此以前所發表之該等，及較佳的對－胺基苯甲酸(PABA)酯類，其係已知會在光譜圖之UVC譜帶或區中吸收紫外線(UV)輻射線。紫外線輻射線最終會導致起皺紋、年齡斑點及甚至皮膚癌。
最具有損害性的紫外線(UV)輻射線可分成三譜帶：UVA、UAB和UVC。UVA(約320至400奈米)會向下穿透至內皮層且損害皮膚的「彈性體」(像曬斑或曬黑)。UVB(280至320奈米)是典型的最具有破壞性形態的紫外線輻射線，其咸信是曬斑的主要原因，且已知會造成皮膚癌。UVC(200至280奈米)是最短、最具有 能量 者，且很可能甚至將比UVB更具有傷害性，但是大部分是被臭氧層所過濾且防止其達到地球表面。UVC譜帶是大部份被臭氧層所過濾，因此其並不會如同其他兩種譜帶如下所述容易達到地球表面。塑化劑可連同此後所述防曬劑一起有效地應用在個人保養用品中，以減少輻射線曝露於全部UV譜帶中。
適當的反應性塑化劑實例包括具有乙烯系不飽和的組成物和混合物，例如三苯六甲酸三烯丙酯(TATM)、Stepanol PD－200LV(一種含有(1)不飽和油和(2)鄰－苯二甲酸與二甘醇之聚酯油反應產物(製自Stepan Company)等、及其混合物的混合物)。其他適當的反應性塑化劑包括環氧化塑化劑，包括某種單官能性和多官能性縮水甘油基醚類，例如Heloxy改質劑505(黃麻油之聚縮水甘油基醚)和Heloxy改質劑71(二聚酸二縮水甘油基醚)製自Shell Chemical Company等、及其混合物。
適當的阻燃性塑化劑實例包括：含磷型塑化劑例如環狀磷酸酯類、亞磷酸酯類、磷酸酯類，例如Pliabrac T M TCP(磷酸三甲苯氧酯)、Pliabrac T M TXP(磷酸參二甲苯酯)、Antiblaze T M N(環狀磷酸酯類)、Antiblaze T M TXP(焦油酸、甲 苯酚 、二甲苯基、磷酸酚酯類)和Antiblaze T M 524(磷酸三二甲苯酯)製自Albright & Wilson Americas；Firemaster T M Bz 54(鹵化芳酯類)製自Great Lakes Chemicals；氯化聯苯基、磷酸2－乙基己基二苯酯、磷酸異癸基二苯酯、磷酸三苯酯、磷酸甲苯氧基二苯酯、磷酸對－第三丁基苯基二苯酯、亞磷酸三苯酯、及其類似物。含磷型塑化劑包括氯化磷酸烷酯類，例如Antiblaze T M 100(氯化二磷酸酯)製自Albright & Wilson Americas；磷酸和亞磷酸之烷酯類，例如磷酸三丁酯、磷酸三－2－乙基己酯和亞磷酸三異辛酯；其他有機磷酸酯類和膦酸酯類，例如氯化二磷酸酯和氯化聚磷酸酯、及其類似物。也可使用彼等之混合物。
適當的潤濕劑、乳化劑和調理塑化劑包括：烷氧化脂肪族醇磷酸酯類，例如磷酸油－2酯、磷酸油－3酯、磷酸油－4酯、磷酸油－10酯、磷酸油－20酯、磷酸油－8酯、磷酸鯨蠟－5酯、磷酸鯨蠟－10酯、磷酸PPG鯨蠟－10酯等、及其混合物。
製備分散液之其他添加劑
其他熟諳此項技藝者眾所皆知的添加劑也可用以製備本發明的分散液。此等添加劑包括界面活性劑、穩定劑、消泡劑、抗 真菌 劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、碳化二亞胺類、及其類似物。本發明之分散液典型為具有總固體含量為至少約20重量%，較佳為至少約25重量%，且更佳為至少約30重量%。
應用之概觀
本發明之水性聚胺甲酸酯分散液是可藉由熟諳此項技藝者眾所皆知的方法來製得(包括與其他聚合物和物質之摻合)，以製得具有特優透氣性(亦即，水蒸氣透過率(“MVTR”))的塗覆和薄膜及其他物品。適當的水蒸氣透過率典型為具有直立式水蒸氣透過率為至少約500 g/m 2 /24 hrs，較佳至少約600 g/m 2 /24 hrs，更佳至少為700 g/m 2 /24 hrs。使用於此的術語「可透氣的」是表示具有此等特優的水蒸氣透過率。類似於此，術語「透氣性」是用於表示特定組成物或物品的水蒸氣透過率，且特別是表示為特優(高於約500 g/m 2 /24 hrs)或不良(低於約500 g/m 2 /24 hrs)。
添加劑例如活化劑、硬化劑、穩定劑(譬如Stabaxol T M P2000)、 染色 劑、顏料、中和劑、增稠劑、非反應性和反應性塑化劑、聚結劑(譬如二(丙二醇)甲基醚(DPM))、蠟、助滑劑和脫模劑、抗真菌劑、界面活性劑(譬如Pluronic T M F68－LF和IGEPAL T M CO630、及矽酮界面活性劑)、金屬、抗氧化劑、紫外線安定劑、抗臭氧劑等可視需要在本發明分散液進行加工成最終物品之前和/或加工期間適當地添加入，如熟諳此項技藝者眾所皆知者。添加劑可適當地使用以製得物品，或用以處理(例如藉由浸漬法、浸透法、噴塗法、塗覆法、或其類似法)多孔性或非多孔性基材，例如紙張、家用包裝及其他建築材料、玻璃纖維、聚合物物品、個人保護性配備(譬如危險性物質保護性服裝，包括面罩、醫療用幔和長袍、消防員出勤服裝)、及其類似物。應用範圍包括：紙張和不織布，纖維材料，薄膜、薄片、複合材料、及其他物品，油墨和印刷黏合劑，絮凝及其他黏著劑，和個人保養用品(譬如護膚、護髮和護指甲用品)，生畜和種籽應用等。
任何纖維材料包括地毯及衣服、室內裝飾、帳篷、涼篷等用之紡織品可藉由熟諳此項技藝者眾所皆知的方法加以塗覆、浸漬或以本發明的組成物加以處理。適當的紡織品包括織物、紗線和摻合物，不論是否為機織織物、不織布或針織物，及不論是否為天然、合成或再生纖維。適當的紡織品實例包括：醋酸纖維素、丙烯酸系、羊毛、原 棉 、黃麻、亞麻紗線、聚酯類、聚醯胺類、再生纖維素(嫘縈)、及其類似物。
本發明的組成物可用作為熟諳此項技藝者眾所皆知的黏著劑或增強或增補黏著膠帶。例如特殊的黏著劑性質是可藉由改變異氰酸酯類之類型和用量，多元醇類之類型、用量和分子量，及聚(環氧烷類)側鏈單元之用量來達到。與其他配料之混合配料是熟諳此項技藝者可充分了解的。
與其他聚合物和聚合物分散液的摻合
本發明之水性聚胺甲酸酯分散液和最終(乾燥)聚胺甲酸酯類是可與商品級聚合物和聚合物分散液藉由熟諳此項技藝者眾所皆知的方法加以組合併用。此等聚合物和分散液包括該等揭示於WIPO公開文獻之WO 02/02657 A2(其中之全部內容在此併於本文以供參考)。摻合是可藉由簡單的分散液或乳液之機械式混合，或藉由將預聚物分散入另一種聚合物之預製分散液或乳液中，以形成一種含有各種不同結構的複合材料或雜混物。此等其他聚合物和聚合物分散液包括天然橡膠、含共軛二烯之聚合物包括含丁二烯與丙烯腈和/或苯乙烯之共聚物(例如Hycar腈共聚物乳液和SBR共聚物乳液製自Noveon,Inc.)、聚氯丁二烯、氫化苯乙烯－丁二烯三嵌段共聚物(例如Kraton T M 共聚物製自Shell Chemical)、氯磺化聚乙烯(例如Hypalon T M 聚合物製自E.I.DuPont)、乙烯共聚物(例如EPDM共聚物)、丙烯酸和/或甲基丙烯酸酯共聚物(例如Hycar丙烯酸共聚物製自Noveon,Inc.)、氯乙烯和偏二氯乙烯共聚物(例如Vycar共聚物製自Noveon,Inc.)、聚異丁烯類、聚胺甲酸酯類(例如Sancure聚胺甲酸酯製自Noveon,Inc.)、聚脲及聚(胺基甲酸酯－脲)類。其中較佳的組成物是該等包含丙烯酸共聚物和聚胺甲酸酯類。
適當的組成物包括該等揭示於下列之美國專利，其中之全部內容在此併於本文以供參考。例如美國專利第4,920,176號是關於用以製造腈橡膠(NBR)乳膠液的乳化聚合反應。一般而言，腈乳膠液是包含丁二烯、丙烯腈及丙烯酸或甲基丙烯酸之聚合單元。額外的共單體可包括在內以改變或改良聚合物性質。此等包括乙烯基吡啶、丙烯和甲基丙烯酸酯單體、氯丁二烯、交聯劑、苯乙烯系單體、及其類似物。
在D.P.Tate和T.W.Bethea所發表的回顧文獻(高分子科學和工程，第2冊第537頁)中，進一步揭示共軛二烯類之聚合物和共聚物，例如丁二烯橡膠(BR)、丙烯酸－丁二烯橡膠(ABR)、氯丁二烯橡膠(CR)、異戊二烯橡膠(IR)和苯乙烯－丁二烯橡膠(SBR)。
美國專利第4,292,420號和第6,020,438號是關於用以製造氯乙烯乳膠液的乳化聚合反應。硬挺性聚氯乙烯是可藉由使用塑化劑(例如苯二甲酸酯類和磷酸酯類)，或藉由氯乙烯與「軟性」單體(亦即所謂的內塑化單體)的共聚合來加以軟化，其係提供軟性氯乙烯共聚物。此等「軟性」單體包括：長鏈丙烯酸和甲基丙烯酸酯類、乙烯基酯類、乙烯基醚類、丙烯醯胺類和甲基丙烯醯胺類，例如丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸2－乙基己酯、丙酸乙烯酯、正－辛基丙烯醯胺、及其類似物。
美國專利第6,017,997號是關於水性聚胺甲酸酯分散液、聚脲和聚(胺基甲酸酯－脲)分散液(“PUD”)。一般而言，PUD是包含二異氰酸酯和疏水性部份，連同二醇、二胺、或二醇和二胺兩者之聚合單元。然而全部四種單元可具有預聚合官能性(亦即反應性基團的數目)高於2。二異氰酸酯類可為脂肪族，例如1,6－六亞甲基二異氰酸酯、環己烷－1,4(或－1,3)二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、雙－(4－異氰酸酯基環己基)－甲烷、1,3－和1,4－雙(異氰酸酯基甲基)環己烷、雙－(4－異氰酸酯基－3－甲基－環己基)－甲烷、四甲基亞二甲苯基二異氰酸酯、及其類似物。二異氰酸酯類也可為芳香族，例如2,4－二異氰酸酯基甲苯、2,6－二異氰酸酯基甲苯、4,4’－二異氰酸酯基二苯基甲烷、及其類似物。
個人保養用品應用
本發明之水性聚胺甲酸酯分散液是在個人保養用品組成物中吾所欲得者，因為客戶對所含有的NMP之負面感覺，尤其是在護膚用品例如化妝品。水性聚胺甲酸酯分散液可在個人保養用品配方中用作為成膜劑，以提供吾所欲得的性質如下所示：耐水性或耐濕性、光澤、較佳的有效防曬覆蓋性、及其類似性質。例如分散液可併用入個人保養用品，例如日常護膚用品(化妝品、唇香膏、濕潤劑、口紅、防曬油、及其類似物)，及護指甲用品、護髮用品等。此等個人保養用品可為化妝水、凝膠、噴霧、棒狀、壓縮液體、液態懸浮液、及其類似物。
個人保養用品組成物可包含本發明之水性聚胺甲酸酯分散液，加以混合且視需要進一步與局部可接受的相反應。術語「局部可接受的相」(“topically acceptable phase”)是意謂適用於吾所欲得個人保養用品組成物視需要之液體或固體配料，組合併用前述塑化水性聚胺甲酸酯分散液的任何組合。此等視需要之配料可包含一種或多種熟諳此項技藝者眾所皆知的各種不同成分，例如螯合劑、調理劑、稀釋劑、芳香劑、皮膚或頭髮潤濕調理劑、潤滑劑、阻濕劑、潤膚劑、中和劑、遮光劑、藥物活化劑、防腐劑、溶劑、散佈助劑、防曬劑、界面活性劑、調理性聚合物、維生素、黏度調整劑、乳化劑等，及許多其他視需要用於強化和維持個人保養用品組成物的性質之成分。使用此等成分之例證性護膚組成物包括該等美國專利第5,073,372號、第5,380,528號、第5,599,549號、第5,874,095號、第5,883,085號、第6,013,271號和第5,948,416號，全部在此併於本文以供參考。此等成分也詳細揭示於眾所皆知的參考資料，例如Mitchell C.Schlossman，「化妝品化學和製造」，第I和II冊，Allured Publishing Corporation,2000。
適當的螯合劑包括：EDTA(伸乙基二胺四醋酸)及其鹽類例如二鈉EDTA、檸檬酸及其鹽類、環糊精等、及其混合物。此等適當的螯合劑典型的含量為本發明個人保養用品組成物之總重量的約0.001至約3重量%，較佳為約0.01至約2重量%，且更佳為約0.01至約1重量%。
可使用稀釋劑例如水(通常為去離子水)，且典型的含量為本發明個人保養用品組成物之總重量的約5至約99重量%，較佳為約20至約99重量%。
適當的皮膚和/或頭髮潤濕調理劑包括：脲囊素；吡咯啶酮羧酸及其鹽類；透明質酸及其鹽類；山梨酸及其鹽類；尿素；賴氯酸、精胺酸、胱胺酸、胍、及其他胺基酸；多羥基醇類，例如甘油、丙二醇、己二醇、己三醇、乙氧基二甘醇、二甲聚矽氧烷共多元醇、和 葡萄糖 醇、及其酯類；聚乙二醇；乙醇酸及乙醇酸鹽類(譬如銨和四烷基銨)；乳酸及乳酸鹽類；糖類和澱粉類；糖和澱粉衍生物(譬如烷氧基化葡萄糖)；右旋－泛醇；乳醯胺單乙醇胺；醋酸醯胺單乙醇胺等；及其混合物。較佳的潤濕劑包括C3－C6二醇類和三醇類，例如甘油、丙二醇、己二醇、己三醇等、及其混合物。此等適當的潤濕劑之典型含量為本發明個人保養用品之總重量的約1至約10重量%，較佳為約2至約8重量%，且更佳為約3至5重量%。
適當的潤滑劑包括揮發性矽酮，例如環狀或線型聚二甲基矽氧烷類、及其類似物。在環狀矽酮類中之矽原子數目為從約3至約7，且更佳為約4或約5。包括環狀和線型揮發性矽酮類實例是可獲自：Dow Corning Corporation,例如Dow Corning 344、345和200流體；Union Carbide，例如Silicone 7202和Silicone 7158；及Stauffer Chemical，例如SWS－03314。
線型揮發性矽酮類之典型的黏度為少於約5厘泊(在25℃)，然而環狀揮發性矽酮類之典型的黏度為少於約10厘泊(在25℃)。「揮發性」是意謂矽酮具有可量測的蒸氣壓。關於揮發性矽酮類的敘述可發現於Todd和Byers的「化妝品用之揮發性矽酮流體」，化妝品和化妝用具，第91冊第27至32頁，1976年1月，在此併於本文以供參考。其他適當的潤滑劑包括：聚二甲基矽氧烷樹膠類、胺基矽酮類、苯基矽酮類、聚二甲基矽氧烷、聚二乙基矽氧烷、聚甲基苯基矽氧烷、聚二甲基矽氧烷樹膠類、聚苯基甲基矽氧烷樹膠類、阿莫二甲聚矽氧烷、三甲基矽烷氧基阿莫二甲聚矽氧烷、二苯基－二甲基聚矽氧烷樹膠類、及其類似物。也可使用潤滑劑的混合物。適當的潤滑劑之典型含量為本發明個人保養用品之總重量的約0.10至約15重量%，較佳為約0.1至約10重量%，且更佳為約0.5至約5重量%。
適當的防潮劑和/或潤膚劑包括：礦物油；硬脂酸；脂肪族醇類例如鯨蠟醇、鯨蠟芳醇、肉豆蔻醇、蘿醇和月桂醇；醋酸鯨蠟酯於乙醯化羊毛脂醇、苯甲酸異硬脂酯、順丁烯二酸二辛酯、辛酸和癸酸三甘油酯；石臘油、羊毛脂、椰子脂、 牛 油樹脂、蜂蠟及其酯類；乙氧基化脂肪族醇酯類，例如鯨蠟－20、油－5和鯨蠟－5；鱷梨油或其甘油酯；芝麻油或其甘油酯；紅花油或其甘油酯；向日葵油或其甘油酯； 植物 籽油；揮發性矽酮油類；非揮發性矽酮油；非揮發性潤膚劑等、及其混合物。適當的非揮發性潤膚劑包括脂肪酸和脂肪族醇酯類、高度分支型碳氫化合物等、及其混合物。此等脂肪酸和脂肪族醇酯類包括：油酸癸酯、硬脂酸丁酯、肉豆蔻酸肉豆蔻酯、硬脂醯基硬脂酸辛基月桂酯、硬脂酸辛基羥基酯、己二酸二異丙酯、肉豆蔻酸異丙酯、棕櫚酸異丙酯、棕櫚酸乙基己酯、新戊酸異癸酯、苯甲酸C12－C15醇酯、順丁烯二酸二乙基己酯、丙酸PPG－14丁基醚酯和丙酸PPG－2肉豆蔻基醚酯、辛酸鯨蠟酯等、及其混合物。適當的高度分支型碳氫化合物包括異六癸烷等、及其混合物。此等適當的防潮劑和/或潤膚劑(單獨使用或組合併用)之典型的含量為本發明個人保養用品之總重量的約1至約20重量%，較佳為約2至約15重量%，且更佳為約3至約10重量%。
適當的中和劑包括：三乙醇胺、胺基甲基丙醇、氫氧化銨、氫氧化鈉，其他鹼金屬氫氧化物、 硼 酸鹽類、磷酸鹽類、焦磷酸鹽類、古柯胺、二異丙醇胺、二異丙基胺、月桂基胺、PEG－15古柯胺、嗎啉、肆(羥基丙基)伸乙基二胺、三戊基胺、三乙醇胺、三乙基胺、胺基丁三醇(2－胺基－2－羥基甲基－1,3－丙二醇)等、及其混合物。此等適當的中和劑之典型的含量為本發明個人保養用品之總重量的約0至約3重量%，較佳為約0.01至約2重量%，且更佳為約0.1至約1重量%。
適當的乳濁劑包括：乙二醇脂肪酸酯類，烷氧基化脂肪酸酯類，脂肪酸醇類，氫化脂肪酸類、蠟和油類，瓷土，矽酸鎂，二氧化鈦，二氧化矽等，及其混合物。此等適當的乳濁劑之典型含量為本發明個人保養用品之總重量的約0.1至約8重量%，較佳為約0.5至約6重量%，且更佳為約1至約5重量%。
適用於本發明的藥物活化劑包括：適用於局部給藥以誘導任何吾所欲局部或系統性效果的任何化學物質、材料或化合物。此等活化劑包括(但是並不受限於此)：抗菌劑、抗病毒劑、止痛劑(譬如異丁苯丙酸、乙醯基水楊酸、甲氧萘丙酸等)、抗組胺、抗 炎症 劑、退熱劑、麻醉劑、診斷劑、荷爾蒙、防霉劑、抗菌劑、皮膚成長強化劑、顏料調整劑、防增殖劑、治牛皮癬藥、類視色素、抗座瘡藥劑(譬用過氧化苯甲醯基、硫、及其類似物)、抗腫瘤劑、光線療法劑和溶 角 蛋白劑(譬如間苯二酚、水楊酸、及其類似物)等、及其混合物。此等藥物活化劑之典型含量為本發明個人保養用品之總重量的約0.1至約20重量%。
適當的防腐劑包括：聚甲氧基二環噁唑烷、對羥苯甲酸甲酯、對羥苯甲酸丙酯、對羥苯甲酸乙酯、對羥苯甲酸丁酯、苯甲酸及苯甲酸鹽類、苯甲基三唑、DMDM乙內醯脲(也是習知的1,3－二甲基－5,5－二甲基乙內醯脲)、咪唑啉基脲、苯氧基乙醇、對羥苯甲酸苯氧酯、甲基異噻唑啉酮、甲基氯異噻唑啉酮、苯並異噻唑啉酮、二氯苯氧氯酚、山梨酸、水楊酸鹽類等、及其混合物。此等適當的防腐劑之典型的含量為本發明個人保養用品之總重量的約0.01至約1.5重量%，較佳為約0.1至約1重量%，且更佳為約0.3至約1重量%。
適當的散佈助劑包括：羥丙基甲基纖維素、疏水性改良纖維素、黃酸素膠、桂皮膠、古亞膠、槐樹豆膠、具有各種不同烷氧基化程度之二甲聚矽氧烷共多元醇類、氮化硼、滑石粉等、及其混合物。此等適當的散佈助劑之典型的含量為本發明個人保養用品之總重量的約0.01至約0.5重量%，較佳為約0.1至約3重量%，且更佳為約0.1至約2.0重量%。
在本發明之個人保養用品組成物中，可使用安全且有效光保護性的數量之適當的防曬劑。適當的防曬劑包括該等Segarin等人發表在「化妝品科學和技術」，第VIII章第1890頁及以下等等，及64Fed.Reg.27666－27693(1999年5月21日)。特定適當的防曬劑包括：例如對－胺基苯甲酸及其鹽類(乙基、異丁基、甘油基酯類；對－二甲基胺基苯甲酸；2－乙基己基－N,N－二甲基胺基苯甲酸酯)；鄰－胺基苯甲酸酯類(亦即，鄰－胺基苯甲酸酯類；甲基、辛基、戊基、薄荷基、苯基、苯甲基、苯基乙基、芳樟基、松油基、和環己烯基酯類)；水楊酸酯類(辛基、戊基、苯基、苯甲基、薄荷基、甘油基、和雙丙二醇酯類)；桂皮酸衍生物(乙基己基－對－甲氧基；薄荷基和苯甲基酯類、苯基肉桂醯腈；丙 酮酸 丁基肉桂醯酯)；二羥基肉桂醯基衍生物(傘形酮、甲基傘形酮、甲基乙醯傘形酮)；三羥基桂皮酸衍生物(七葉亭、甲基七葉亭、瑞香素和葡萄糖苷類、七葉靈和瑞香苷)；碳氫化合物(二苯基丁二烯、二苯乙烯)；二亞苄基丙酮和苯甲基苯基酮；萘酚磺酸鹽類(2－萘酚－3,6－二磺酸和2－萘酚－6,8－二磺酸類之鈉鹽類)；二羥基－萘甲酸及其鹽類；鄰－和對－羥基聯苯基二磺酸鹽類；香豆素衍生物(7羥基、7－甲基、3－苯基)；重氮鹽類(2－乙醯基－3－溴吲唑、苯基苯并噁唑、甲基萘并噁唑、各種不同芳基苯并噻唑)；喹寧鹽類(重 硫酸 氫鹽、硫酸鹽、氯化物、油酸鹽、和單寧酸鹽)；喹啉衍生物(8－羥基喹啉鹽類、2－苯基喹啉)；經羥基甲氧基取代之二苯甲酮類；尿酸和vilouric酸類；單寧酸及其衍生物(譬如六乙基醚)；(丁基卡必基)(6－丙基胡椒基)醚；氫醌；二苯甲酮類(氧苯酮、磺異苯酮、二氧苯酮、苯並間苯二酚、2,2’,4,4’－四羥基二苯甲酮、辛苯酮；4－異丙基苯甲醯基甲烷、丁基甲氧基二苯甲醯基甲烷；氰雙苯丙烯酸辛酯、4－異丙基－二苯甲醯基甲烷；和樟腦衍生物，例如甲基苯亞甲基或苯亞甲基樟腦等；或其混合物。其他防曬劑包括無機阻太陽光劑，例如二氧化鈦(微米級二氧化鈦、0.03微米)、氧化鋅、二氧化矽、氧化鐵和二氧化鐵等、及其與彼此及與前述有機防曬劑之混合物。並不受限於理論，其係相信此等無機物質是藉由反射、散射和吸收有害的紫外線、可見光和紅外線輻射線以提供防曬效果。特別有用的防曬劑是對－甲氧基桂皮酸乙基己酯、水楊酸辛酯和二苯甲酮，其可單獨使用，或呈與物理性防曬劑二氧化鈦之混合物組合併用。
關於「安全且光保護性」是意謂當施用組成物時，防曬劑數量足以提供光保護性，但是並不會太多而導致例如皮膚過敏的 副作用 。適當的防曬劑之典型的含量為本發明護膚組成物之總重量的約0.5至約50重量%，較佳為約0.5至約30重量%，且更佳為約0.5至約20重量%。精確的數量是視所選用的防曬劑和吾所欲得防曬係數(SPF)而變化。
SPF是普遍用於防曬劑皮膚紅斑的光保護性量測。此數目是衍生物自另一參數，最小紅斑劑量(MED)。MED是定義為在一特定波長下，其將會引起延遲性紅斑反應的最少曝露劑量。MED是表示到達皮膚的能量和皮膚對輻射線的反應性。一種特定光保護劑的SPF是藉由將經保護皮膚的MED除以未經保護皮膚的MED所獲得。SPF值愈高，則對預防曬斑愈有效。SPF值可知道一個人在將經歷1 MED之前使用防曬劑(與同一人未經保護的皮膚相比較)可停留在太陽下較長多少倍的時間。例如SPF為6的防曬劑將可允許一個人停留在太陽下的時間是比在接受MED之前較長6倍。隨著防曬劑的SPF值增加，則展現皮膚曬黑的機會愈少。商品級可獲得防曬劑產品的SPF值範圍為從2至50。
適當的界面活性劑包括廣泛變化的非離子性、陽離子性、陰離子性和陰陽兩性離子界面活性劑，例如該等揭示於「McCutcheon的淸潔劑和乳化劑」，North American版(1986)，Allured Publishing Corporation；及美國專利第4,421,769號、第4,704,272號、第4,741,855號、第4,788,006號和第5,011,681號。適當的界面活性劑包括：矽酮酯類、烷基和烯烴基硫酸酯；烷基和烯烴基乙氧基化硫酸酯(較佳為具有平均乙氧基化度為從1至約10)；琥珀酸酯界面活性劑，例如烷基磺基琥珀酸酯和磺基琥珀之二烷酯類；經中和化之羥乙磺酸脂肪酸酯類；及烷基和烯烴基磺酸酯類，例如烯烴磺酸酯類和β－烷氧基烷烴磺酸酯類等。較佳為烷基和烯烴基硫酸酯及烷基和烯烴基乙氧基化硫酸酯，例如C12－C18硫酸鈉和銨鹽，具有乙氧基化程度為從1至約6，且更佳為從1至約4，例如硫酸月桂酯和硫酸月桂乙(3.0)酯、3－十二烷基胺基丙酸鈉；N－烷基胺基乙磺酸類，例如根據美國專利第2,658,072號之藉由十二烷基胺與羥乙磺酸鈉反應所製得者；N－高碳烷基天冬胺酸類，例如根據美國專利第2,438,091號之指導所製得者；及售自商標名”Miranol”產品，且揭示於美國專利第2,528,378號等。其他適當的界面活性劑包括：兩甘胺酸烷基(較佳為C6－C22，且更佳為C8－C12)酯；兩丙酸烷基(較佳為C6－C22，且更佳為C8－C12)酯等。也可使用彼等之混合物。
用於本發明組成物之適當的陰陽兩性離子界面活性劑包括：該等廣泛地揭述例如脂肪族第四級銨、鏻和鋶化合物，其中該脂肪族游離基可為直鏈或分支鏈，且其中之一脂肪族取代基含有8至18個碳原子，且另一取代基含有陰離子性提高水分散性基，例如羧基、磺酸酯、硫酸酯、磷酸酯、膦酸酯、及其類似物。陰陽兩性離子的類別包括：烷基胺基磺酸酯類、烷基甜菜鹼和烷基醯胺基甜菜鹼類、二甲基硬脂醯胺、二甲基大豆胺、大豆胺、肉豆蔻胺、十三烷胺、乙基硬脂胺、N－牛羊脂丙烷二胺、乙氧基化(5莫耳環氧乙烷)硬脂胺、二羥基乙基硬脂胺、花生基蘿基胺、及其類似物。也可使用彼等之混合物。此等適當的界面活性劑之典型的含量為本發明個人保養用品組成物之總重量的約0.1至約25重量%，較佳為約0.5至約25重量%，且更佳為約1至約15重量%。
適當的黏度調整劑包括：異丙醇、乙醇、葡萄糖醇、丙二醇、二甘醇、三甘醇、二甲基醚、丁二醇等、及其混合物。此等適當的黏度調整劑之典型的含量為本發明個人保養用品組成物之總重量的約0.1至約60重量%，較佳為約1至約40重量%，且更佳為約5至約20重量%。
皮膚調理用聚合物包括季(quaternized)古亞膠、季纖維素、聚季胺鹽(polyquaternium)4、聚季胺鹽7、聚季胺鹽10、聚季胺鹽11、聚季胺鹽39、聚季胺鹽44等、及其混合物。此等適當的調理劑之典型的含量為本發明護膚組成物之總重量的約0.01至約3重量%，較佳為約0.1至約2重量%，且更佳為約0.1至0.5重量%。
各種不同的維生素也可包括於本發明之組成物中。適當的維生素包括：維生素A、維生素B、生物素、泛酸、維生素C、維生素D、維生素E、醋酸生育酚酯、棕櫚酸視黃酯、抗壞血酸磷酸鎂等、及其衍生物和混合物。
適當的黏度調整劑/乳化劑包括：天然、半合成和合成聚合物。天然和改質天然聚合物的實例包括：黃酸素膠類、纖維素類、改質纖維素類、澱粉類、多糖類、及其類似物。合成聚合物的實例包括：交聯型聚丙烯酸酯、鹼可溶脹性乳化丙烯酸酯共聚物、經疏水性改質之鹼可溶脹性共聚物、經疏水性改質之非離子性聚胺甲酸酯類、及其類似物。也可使用彼等之混合物。此等適當的黏度調整劑/乳化劑(可單獨使用或組合併用)之典型的含量為本發明個人保養用品組成物之總重量的約0.1至約5重量%，較佳為約0.3至約3重量%，且更佳為約0.5至約2重量%。
可使用其他視需要之成分以維持和強化個人保養用品的性質。此等視需要之成分包括各種不同的抗氧化劑、適用於美感性目的之化學試劑，例如芳香劑、顏料和著色劑、及其類似物。
下列實施例是用於詳細揭示本之例證目的。然而關於如何該等實施例並不會構成限制本發明，本發明之範圍是定義於附件之申請專利範圍中。，下面是呼吸性聚胺甲酸酯類、摻合物及物品 BREATHABLE POLYURETHANES, BLENDS, AND ARTICLES专利的具体信息内容。